Em aplicações onde o consumidor final é o usuário, os materiais compósitos geralmente devem atender a certos requisitos estéticos. No entanto,materiais reforçados com fibrassão igualmente valiosos em aplicações industriais, onde a resistência à corrosão, alta resistência e durabilidade são os impulsionadores do desempenho. #Manual de Recursos#Função#Upload
Embora o uso de materiais compósitos em mercados finais de alto desempenho, como aeroespacial e automotivo, tenha frequentemente atraído ampla atenção da indústria, o fato é que a maior parte dos materiais compósitos consumidos é utilizada em peças de baixo desempenho. O mercado final industrial se enquadra nessa categoria, onde as propriedades do material geralmente enfatizam a resistência à corrosão, a resistência às intempéries e a durabilidade.
A durabilidade é um dos objetivos da SABIC (localizada em Riad, Arábia Saudita), que opera na fábrica da Zoom em Bergen, Holanda. A fábrica iniciou suas operações em 1987 e processa cloro, ácidos fortes e álcalis em altas temperaturas. Trata-se de um ambiente altamente corrosivo, e tubos de aço podem apresentar falhas em poucos meses. Para garantir a máxima resistência à corrosão e confiabilidade, a SABIC selecionou o plástico reforçado com fibra de vidro (GFRP) como principal componente dos tubos e equipamentos desde o início. Aprimoramentos em materiais e fabricação ao longo dos anos levaram ao desenvolvimento de peças compostas. A vida útil foi estendida para 20 anos, eliminando a necessidade de substituições frequentes.
Desde o início, a Versteden BV (Bergen op Zoom, Holanda) utilizou tubos, contêineres e componentes de PRFV feitos de resina da DSM Composite Resins (agora parte da AOC, Tennessee, EUA, e Schaffhausen, Suíça). Um total de 40 a 50 quilômetros de tubulações compostas foram instalados na planta, incluindo aproximadamente 3.600 seções de tubos de diferentes diâmetros.
Dependendo do design, tamanho e complexidade da peça, os componentes compósitos são produzidos por meio de enrolamento filamentoso ou métodos de assentamento manual. Uma estrutura típica de tubulação consiste em uma camada interna anticorrosiva com espessura de 1,0 a 12,5 mm para obter a melhor resistência química. A camada estrutural de 5 a 25 mm pode fornecer resistência mecânica; o revestimento externo tem cerca de 0,5 mm de espessura, o que pode proteger o ambiente da fábrica. O revestimento fornece resistência química e atua como uma barreira de difusão. Essa camada rica em resina é feita de véu de vidro C e manta de vidro E. A espessura nominal padrão está entre 1,0 e 12,5 mm, e a relação máxima de vidro/resina é de 30% (com base no peso). Às vezes, a barreira anticorrosiva é substituída por um revestimento termoplástico para demonstrar maior resistência a materiais específicos. O material de revestimento pode incluir cloreto de polivinila (PVC), polipropileno (PP), polietileno (PE), politetrafluoretileno (PTFE), fluoreto de polivinilideno (PVDF) e etilenoclorotrifluoretileno (ECTFE). Leia mais sobre este projeto aqui: “Tubulação resistente à corrosão de longa distância”.
A resistência, a rigidez e a leveza dos materiais compósitos estão se tornando cada vez mais benéficas no próprio campo da manufatura. Por exemplo, a CompoTech (Sušice, República Tcheca) é uma empresa de serviços integrados que fornece design e fabricação de materiais compósitos. Ela está comprometida com aplicações avançadas e híbridas de enrolamento de filamentos. Ela desenvolveu um braço robótico de fibra de carbono para a Bilsing Automation (Attendorn, Alemanha) para mover uma carga útil de 500 kg. A carga e as ferramentas de aço/alumínio existentes pesam até 1.000 kg, mas o maior robô vem da KUKA Robotics (Augsburg, Alemanha) e pode lidar com apenas até 650 kg. A alternativa totalmente de alumínio ainda é muito pesada, resultando em uma massa de carga útil/ferramenta de 700 kg. A ferramenta de CFRP reduz o peso total para 640 kg, tornando a aplicação de robôs viável.
Um dos componentes de CFRP fornecidos pela CompoTech à Bilsing é uma lança em forma de T (T-shaped boom), que consiste em uma viga em forma de T com perfil quadrado. A lança em forma de T é um componente comum em equipamentos de automação, tradicionalmente feitos de aço e/ou alumínio. Ela é usada para transferir peças de uma etapa de fabricação para outra (por exemplo, de uma prensa para uma puncionadeira). A lança em forma de T é mecanicamente conectada à barra em T, e o braço é usado para mover materiais ou peças inacabadas. Avanços recentes na fabricação e no design aprimoraram o desempenho dos pianos T de CFRP em termos de características funcionais essenciais, sendo as principais vibração, deflexão e deformação.
Este design reduz a vibração, a deflexão e a deformação em máquinas industriais e ajuda a melhorar o desempenho dos próprios componentes e das máquinas que os utilizam. Leia mais sobre o boom da CompoTech aqui: “O boom composto T pode acelerar a automação industrial.”
A pandemia de COVID-19 inspirou algumas soluções interessantes baseadas em compósitos, visando solucionar os desafios impostos pela doença. A Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontário, Canadá) inspirou-se na estação de teste de COVID-19 de policarbonato e alumínio projetada e construída pelo Brigham and Women's Hospital (Boston, Massachusetts, EUA) no início deste ano. A Imagine Fiberglass Products Inc. (Kitchener, Ontário, Canadá) desenvolveu sua própria versão mais leve usando materiais compósitos reforçados com fibra de vidro.
O IsoBooth da empresa baseia-se em um design originalmente desenvolvido por pesquisadores da Escola Médica de Harvard, permitindo que os médicos fiquem internamente separados dos pacientes e realizem testes com cotonete usando as mãos externas enluvadas. A prateleira ou bandeja personalizada em frente à cabine é equipada com kits de teste, suprimentos e um reservatório de lenços desinfetantes para limpeza de luvas e capas de proteção entre os pacientes.
O design da Imagine Fiberglass conecta três painéis de visualização de policarbonato transparente com três painéis de fibra de vidro/poliéster coloridos. Esses painéis de fibra são reforçados com um núcleo de polipropileno em formato de colmeia, onde é necessária rigidez adicional. O painel composto é moldado e revestido com uma camada de gel branco na parte externa. O painel de policarbonato e as portas dos braços são usinados em fresadoras CNC Imagine Fiberglass; as únicas peças que não são fabricadas internamente são as luvas. A cabine pesa cerca de 40 kg, pode ser facilmente transportada por duas pessoas, tem 84 cm de profundidade e foi projetada para a maioria das portas comerciais padrão. Para mais informações sobre esta aplicação, visite: "Compósitos de fibra de vidro permitem um projeto mais leve para bancadas de teste de COVID-19".
Bem-vindo ao SourceBook on-line, que é uma contrapartida do Guia do comprador da indústria de compósitos SourceBook, publicado pela CompositesWorld todos os anos.
O primeiro tanque de armazenamento comercial em forma de V da Composites Technology Development Company anuncia o crescimento do enrolamento de filamentos no armazenamento de gás comprimido.